{"id":"chemia-2025-maj-matura-rozszerzona/zad/15","paper_id":"chemia-2025-maj-matura-rozszerzona","number":"15","points":2,"ptype":"open","subject":"chemia","category":"matura","year":2025,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 15. (0-2)\nWykonano doświadczenie. Próbkę 1,0 dm3 letniego LPG przeprowadzono w stan gazowy\ni spalono.\nOblicz energię, która wydzieli się do otoczenia w wyniku całkowitego spalenia 1,0 𝐝𝐦𝟑\nletniego LPG. Wynik podaj w kilodżulach. Przyjmij, że wartości entalpii spalania\nwęglowodorów są takie same jak w warunkach standardowych. Załóż, że powyższe\nwartości nie ulegają zmianie wraz ze zmianą temperatury oraz że energia jest\nwymieniana z otoczeniem wyłącznie na sposób ciepła.\nObliczenia:\n15.\n0-1-2\nMCHP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 15. (0-2)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie\ninformacji. Zdający:\n1) pozyskuje i przetwarza informacje\nz różnorodnych źródeł.\nII. Rozumowanie i zastosowanie nabytej\nwiedzy do rozwiązywania problemów.\nZdający:\n1) […] wyjaśnia przebieg procesów\nchemicznych;\n7) wykonuje obliczenia dotyczące praw\nchemicznych.\nI . Atomy, cząsteczki i stechiometria\nchemiczna. Zdający:\n1) stosuje pojęcia: […] mol […];\n7) wykonuje obliczenia, z uwzględnieniem\nwydajności reakcji, dotyczące: liczby moli\noraz mas substratów i produktów\n(stechiometria wzorów i równań\nchemicznych), objętości gazów\nw warunkach normalnych, po zmieszaniu\nsubstratów w stosunku stechiometrycznym\ni niestechiometrycznym.\nIV. Kinetyka i statyka chemiczna.\nEnergetyka reakcji chemicznych. Zdający:\n9) stosuje pojęcie standardowej entalpii\nprzemiany; interpretuje zapis ΔH < 0\ni ΔH > 0; […].\nXIII. Węglowodory. Zdający:\n2) opisuje właściwości chemiczne alkanów\nna przykładzie reakcji: spalania […]; pisze\nodpowiednie równania reakcji.\nZasady oceniania\n2 pkt - zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku.\n1 pkt - zastosowanie poprawnej metody, ale:\n• popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego\nLUB\n• podanie wyniku z jednostką inną niż kJ\nALBO\n1 pkt - poprawne obliczenie liczby moli C3H8 i C4H10 w 1 dm3 letniego LPG.\n0 pkt - zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.\nPrzykładowe rozwiązania\nSposób 1.\n𝑀propan = 44 g ∙ mol-1 𝑀butan = 58 g ∙ mol-1 𝑚 = 560 g\n𝑑= 𝑚\n𝑉\n{\n44 ⋅𝑛propan + 58 ∙𝑛butan = 560\n𝑛propan = 𝑛butan ⋅\n3\n7\n⇒ 560 =\n44 ∙ 3\n7\n∙𝑛butan + 58 ∙𝑛butan\n𝑛butan = 7,286 mol\n𝑛propan = 3,123 mol\n𝐸= 7,286 ∙2878 + 3,123 ∙2219 = 27 899,05 ≈𝟐𝟕 𝟗𝟎𝟎 (𝐤𝐉)\nSposób 2.\nZałożenie: Mieszanina zawiera 0,3 mol C3H8 i 0,7 mol C4H10.\nEnergia wydzielona ze spalenia takiej mieszaniny:\n𝐸= 0,3 mol ∙(2219 kJ ∙mol-1) + 0,7 mol ∙(2878 kJ ∙mol-1) = 2 680 kJ\nMasa tej mieszaniny:\n𝑚= 0,3 mol ∙44 g ∙mol-1 + 0,7 mol ∙58 g ∙mol-1 = 53,8 g\nObjętość tej mieszaniny:\n𝑉=\n53,8 g\n0,56 g ∙ cm-3 = 96,1 cm3\n96,1 cm3 2 680 kJ\n1000 cm3 𝑥\n𝑥= 27 887,62 ≈𝟐𝟕 𝟗𝟎𝟎 (𝐤𝐉)\nUwaga 1.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.\nZa poprawny uznaje się każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej\npoprawnej metody i poprawnych obliczeń.\nUwaga 2.: Podanie wyniku końcowego ze znakiem minus skutkuje utratą 1 pkt.","solution":"Odpowiedź: **Krok 1**: masa całkowita LPG. - V = 1,0 dm³ = **1000 cm³**. - m_LPG = V · ρ = 1000 · 0,56 = **560 g**. **Krok 2**: skład molowy. - Stosunek n_propan : n_butan = 30 : 70 = **3 : 7**. - Niech n_propan = 3x, n_butan = 7x. **Krok 3**: masy molowe. - M(C₃H₈) = 3·12 + 8·1 = **44 g/mol**. - M(C₄H₁₀) = 4·12 + 10·1 = **58 g/mol**. **Krok 4**: bilans masy. - m_propan = 3x · 44 = **132x g**. - m_butan = 7x · 58 = **406x g**. - m_LPG = 132x + 406x = **538x g** = 560 g. - **x = 560 / 538 = 1,041**. **Krok 5**: liczba moli każdego węglowodoru. - n_propan = 3 · 1,041 = **3,123 mol**. - n_butan = 7 · 1,041 = **7,287 mol**. **Krok 6**: energia wydzielona (entalpia spalania jest **ujemna**, więc energia wydzielona = |ΔH| · n): - E_propan = 2219 · 3,123 = **6 929 kJ**. - E_butan = 2878 · 7,287 = **20 972 kJ**. - **E_total = 6 929 + 20 972 = 27 901 kJ ≈ 27 900 kJ**. **Odpowiedź**: **E ≈ 27 900 kJ** (≈ 2,79·10⁴ kJ) energii wydziela się do otoczenia w wyniku spalenia 1,0 dm³ letniego LPG.\n\nStrona arkusza CKE z trescia zadania\n\nKlucz pojęciowy — entalpia spalania\n\nEntalpia spalania ΔH°_c = energia wydzielona/pochłonięta w standardowym spalaniu 1 mola substancji (T=298 K, p=1 atm), z wodą jako ciekłą.\n\nSpalanie węglowodorów:\n- C_nH_(2n+2) + (3n+1)/2 O₂ → n CO₂ + (n+1) H₂O.\n- ΔH°_c ujemne (egzotermiczne) — spalanie wydziela energię.\n\nWęglowodór | ΔH°_c (kJ/mol) | Wzór\nCH₄ (metan) | -890 | główny składnik gazu ziemnego\nC₂H₆ (etan) | -1560\nC₃H₈ (propan) | -2219 | LPG\nC₄H₁₀ (butan) | -2878 | LPG\nC₆H₁₄ (heksan) | -4163 | benzyna\nC₈H₁₈ (oktan) | -5470 | benzyna premium\n\nWzór ogólny: entalpia rośnie proporcjonalnie do liczby atomów C (każdy CH₂ dodaje ~659 kJ/mol).\n\nMechanizm: zliczanie moli z mieszaniny\n\nStosunek molowy w letnim LPG: 30 : 70 (propan : butan) = 3 : 7.\n\nMasa molowa każdego:\n- C₃H₈: 44 g/mol.\n- C₄H₁₀: 58 g/mol.\n\nBilans masy: w mieszaninie 1000 cm³ × 0,56 g/cm³ = 560 g.\n\nJeśli n_propan = 3x i n_butan = 7x, to:\nm = 3x · 44 + 7x · 58 = 132x + 406x = 538x g.\n\n538x = 560 → x = 1,041.\n\nLiczby moli:\n- n_propan = 3 · 1,041 = 3,123 mol.\n- n_butan = 7 · 1,041 = 7,287 mol.\n\nMechanizm: energia spalania\n\nEnergia wydzielona = (-) ΔH × liczba moli:\n\n$$E = |\\Delta H_{propan}| \\cdot n_{propan} + |\\Delta H_{butan}| \\cdot n_{butan}$$\n\n$$E = 2219 \\cdot 3,123 + 2878 \\cdot 7,287$$\n\n$$E = 6929 + 20972 = 27901 \\text{ kJ}$$\n\nE ≈ 27 900 kJ lub 27,9 MJ.\n\nPorównanie z innymi paliwami\n\nPaliwo | Energia (kJ/L)\nBenzyna | ~32 000 kJ/L\nLPG letni | ~27 900 kJ/L (zadanie!)\nLPG zimowy (więcej propanu) | ~26 000 kJ/L (propan ma niższą gęstość energii na L)\nDiesel | ~36 000 kJ/L\nBioethanol E85 | ~21 000 kJ/L\nDrewno | ~15 000 kJ/L\nBateria Li-ion | ~1 000 kJ/L (znacznie mniej!)\n\nLPG ma niższą gęstość energii niż benzyna, ale jest tańszy i ma niższe emisje CO₂/CO.\n\nDlaczego \"letni\" vs \"zimowy\" LPG?\n\nPropan wrze w -42°C, butan w -1°C.\n\nZimowy LPG (więcej propanu, 70:30): butan zamarza w mrozie → propan utrzymuje płynność.\n\nLetni LPG (więcej butanu, 30:70): butan tańszy, dobrze paruje w lecie. Zimą zamarzałby + nie parował.\n\nW Polsce regulacje wymagają różnych mieszanek dla różnych pór roku — ważne dla zapewnienia pracy silnika.\n\nPunktacja CKE\n\n- 15. 2 pkt:\n- 1 pkt: obliczenia liczby moli propanu i butanu.\n- 1 pkt: poprawna energia ≈ 27 900 kJ (±200).\n\nPo co to umieć\n\nLPG (Liquefied Petroleum Gas) w Polsce:\n- ~20% samochodów ma instalację LPG.\n- Sprężony do ~5 atm (skroplony) w zbiornikach.\n- Tańsze od benzyny o ~50%, ale mniej energii na litr.\n- Niższe emisje CO₂, PM2.5, NOx.\n\nTermochemia w inżynierii:\n- Bilans energii elektrowni cieplnych (~30-40% sprawność).\n- Projektowanie silników (Carnot, Otto, Diesel).\n- Domowe ogrzewanie: gaz ziemny (CH₄) vs LPG vs węgiel vs olej.\n\nSpalanie zupełne vs niezupełne:\n- Zupełne (z O₂ w nadmiarze): C_nH_m + O₂ → CO₂ + H₂O. Maksimum energii.\n- Niezupełne (brak O₂): C_nH_m → CO (toksyczny!) lub sadza C. Mniej energii + zatrucia.\n\nStandardowe entalpie tworzenia/spalania = wartości tabelaryczne w tablicach chemicznych. Wymagane na maturze + w obliczeniach inżynierskich.\n\nBomba kalorymetryczna (urządzenie laboratoryjne) — eksperymentalne mierzenie ΔH_c. Próbka spalana w O₂, ciepło absorbowane przez wodę, T mierzona → ΔH_c obliczane.\n\nGlobalne emisje CO₂ z paliw kopalnych (2024):\n- 36 mld ton CO₂/rok.\n- ~25% z transportu (benzyna, diesel, LPG).\n- Łączna efektywność spalania paliw kopalnych ≈ 35%.\n\nTypowy błąd: Pułapka — pomylenie stosunku molowego z masowym. Stosunek 30:70 to **mol** (n), nie masa. Trzeba obliczyć masy z mas molowych. Pułapka — pomylenie znaku ΔH. ΔH_spalania < 0 (egzotermiczne). **Energia wydzielona = |ΔH|** (wartość bezwzględna, dodatnia liczba). Pułapka — pomyłka w gęstości. ρ = 0,56 g/cm³, V = 1000 cm³ → m = 560 g. NIE 0,56 kg (= 560 g, tak samo, ale w innym kontekście).","image":"img/chemia-2025-maj-matura-rozszerzona/zad-15.webp","solution_image":null,"topics":"termochemia, entalpia spalania, LPG, propan, butan, gęstość, stechiometria","page_from":20,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Chemia · Matura · maj 2025 (rozszerzona)","subject_label":"Chemia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 15. (0-2)<br>Wykonano doświadczenie. Próbkę 1,0 dm3 letniego LPG przeprowadzono w stan gazowy<br>i spalono.<br>Oblicz energię, która wydzieli się do otoczenia w wyniku całkowitego spalenia 1,0 𝐝𝐦𝟑<br>letniego LPG. Wynik podaj w kilodżulach. Przyjmij, że wartości entalpii spalania<br>węglowodorów są takie same jak w warunkach standardowych. Załóż, że powyższe<br>wartości nie ulegają zmianie wraz ze zmianą temperatury oraz że energia jest<br>wymieniana z otoczeniem wyłącznie na sposób ciepła.<br>Obliczenia:<br>15.<br>0-1-2<br>MCHP-R0_100</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 15. (0-2)<br>Wymagania ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie<br>informacji. Zdający:</p>\n<ol><li>pozyskuje i przetwarza informacje</li></ol>\n<p>z różnorodnych źródeł.<br>II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej<br>wiedzy do rozwiązywania problemów.<br>Zdający:</p>\n<ol><li>[…] wyjaśnia przebieg procesów</li></ol>\n<p>chemicznych;</p>\n<ol><li>wykonuje obliczenia dotyczące praw</li></ol>\n<p>chemicznych.<br>I . Atomy, cząsteczki i stechiometria<br>chemiczna. Zdający:</p>\n<ol><li>stosuje pojęcia: […] mol […];</li><li>wykonuje obliczenia, z uwzględnieniem</li></ol>\n<p>wydajności reakcji, dotyczące: liczby moli<br>oraz mas substratów i produktów<br>(stechiometria wzorów i równań<br>chemicznych), objętości gazów<br>w warunkach normalnych, po zmieszaniu<br>substratów w stosunku stechiometrycznym<br>i niestechiometrycznym.<br>IV. Kinetyka i statyka chemiczna.<br>Energetyka reakcji chemicznych. Zdający:</p>\n<ol><li>stosuje pojęcie standardowej entalpii</li></ol>\n<p>przemiany; interpretuje zapis ΔH &lt; 0<br>i ΔH &gt; 0; […].<br>XIII. Węglowodory. Zdający:</p>\n<ol><li>opisuje właściwości chemiczne alkanów</li></ol>\n<p>na przykładzie reakcji: spalania […]; pisze<br>odpowiednie równania reakcji.<br>Zasady oceniania<br>2 pkt - zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku.<br>1 pkt - zastosowanie poprawnej metody, ale:<br>• popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego<br>LUB<br>• podanie wyniku z jednostką inną niż kJ<br>ALBO<br>1 pkt - poprawne obliczenie liczby moli C3H8 i C4H10 w 1 dm3 letniego LPG.<br>0 pkt - zastosowanie błędnej metody albo brak rozwiązania.<br>Przykładowe rozwiązania<br>Sposób 1.<br>𝑀propan = 44 g ∙ mol-1 𝑀butan = 58 g ∙ mol-1 𝑚 = 560 g<br>𝑑= 𝑚<br>𝑉<br>{<br>44 ⋅𝑛propan + 58 ∙𝑛butan = 560<br>𝑛propan = 𝑛butan ⋅<br>3<br>7<br>⇒ 560 =<br>44 ∙ 3<br>7<br>∙𝑛butan + 58 ∙𝑛butan<br>𝑛butan = 7,286 mol<br>𝑛propan = 3,123 mol<br>𝐸= 7,286 ∙2878 + 3,123 ∙2219 = 27 899,05 ≈𝟐𝟕 𝟗𝟎𝟎 (𝐤𝐉)<br>Sposób 2.<br>Założenie: Mieszanina zawiera 0,3 mol C3H8 i 0,7 mol C4H10.<br>Energia wydzielona ze spalenia takiej mieszaniny:<br>𝐸= 0,3 mol ∙(2219 kJ ∙mol-1) + 0,7 mol ∙(2878 kJ ∙mol-1) = 2 680 kJ<br>Masa tej mieszaniny:<br>𝑚= 0,3 mol ∙44 g ∙mol-1 + 0,7 mol ∙58 g ∙mol-1 = 53,8 g<br>Objętość tej mieszaniny:<br>𝑉=<br>53,8 g<br>0,56 g ∙ cm-3 = 96,1 cm3<br>96,1 cm3 2 680 kJ<br>1000 cm3 𝑥<br>𝑥= 27 887,62 ≈𝟐𝟕 𝟗𝟎𝟎 (𝐤𝐉)<br>Uwaga 1.: Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń.<br>Za poprawny uznaje się każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej<br>poprawnej metody i poprawnych obliczeń.<br>Uwaga 2.: Podanie wyniku końcowego ze znakiem minus skutkuje utratą 1 pkt.</p>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>Odpowiedź: <strong>Krok 1</strong>: masa całkowita LPG. - V = 1,0 dm³ = <strong>1000 cm³</strong>. - m_LPG = V · ρ = 1000 · 0,56 = <strong>560 g</strong>. <strong>Krok 2</strong>: skład molowy. - Stosunek n_propan : n_butan = 30 : 70 = <strong>3 : 7</strong>. - Niech n_propan = 3x, n_butan = 7x. <strong>Krok 3</strong>: masy molowe. - M(C₃H₈) = 3·12 + 8·1 = <strong>44 g/mol</strong>. - M(C₄H₁₀) = 4·12 + 10·1 = <strong>58 g/mol</strong>. <strong>Krok 4</strong>: bilans masy. - m_propan = 3x · 44 = <strong>132x g</strong>. - m_butan = 7x · 58 = <strong>406x g</strong>. - m_LPG = 132x + 406x = <strong>538x g</strong> = 560 g. - <strong>x = 560 / 538 = 1,041</strong>. <strong>Krok 5</strong>: liczba moli każdego węglowodoru. - n_propan = 3 · 1,041 = <strong>3,123 mol</strong>. - n_butan = 7 · 1,041 = <strong>7,287 mol</strong>. <strong>Krok 6</strong>: energia wydzielona (entalpia spalania jest <strong>ujemna</strong>, więc energia wydzielona = |ΔH| · n): - E_propan = 2219 · 3,123 = <strong>6 929 kJ</strong>. - E_butan = 2878 · 7,287 = <strong>20 972 kJ</strong>. - <strong>E_total = 6 929 + 20 972 = 27 901 kJ ≈ 27 900 kJ</strong>. <strong>Odpowiedź</strong>: <strong>E ≈ 27 900 kJ</strong> (≈ 2,79·10⁴ kJ) energii wydziela się do otoczenia w wyniku spalenia 1,0 dm³ letniego LPG.</p>\n<p>Strona arkusza CKE z trescia zadania</p>\n<p>Klucz pojęciowy — entalpia spalania</p>\n<p>Entalpia spalania ΔH°_c = energia wydzielona/pochłonięta w standardowym spalaniu 1 mola substancji (T=298 K, p=1 atm), z wodą jako ciekłą.</p>\n<p>Spalanie węglowodorów:</p>\n<ul><li>C_nH_(2n+2) + (3n+1)/2 O₂ → n CO₂ + (n+1) H₂O.</li><li>ΔH°_c ujemne (egzotermiczne) — spalanie wydziela energię.</li></ul>\n<p>Węglowodór | ΔH°_c (kJ/mol) | Wzór<br>CH₄ (metan) | -890 | główny składnik gazu ziemnego<br>C₂H₆ (etan) | -1560<br>C₃H₈ (propan) | -2219 | LPG<br>C₄H₁₀ (butan) | -2878 | LPG<br>C₆H₁₄ (heksan) | -4163 | benzyna<br>C₈H₁₈ (oktan) | -5470 | benzyna premium</p>\n<p>Wzór ogólny: entalpia rośnie proporcjonalnie do liczby atomów C (każdy CH₂ dodaje ~659 kJ/mol).</p>\n<p>Mechanizm: zliczanie moli z mieszaniny</p>\n<p>Stosunek molowy w letnim LPG: 30 : 70 (propan : butan) = 3 : 7.</p>\n<p>Masa molowa każdego:</p>\n<ul><li>C₃H₈: 44 g/mol.</li><li>C₄H₁₀: 58 g/mol.</li></ul>\n<p>Bilans masy: w mieszaninie 1000 cm³ × 0,56 g/cm³ = 560 g.</p>\n<p>Jeśli n_propan = 3x i n_butan = 7x, to:<br>m = 3x · 44 + 7x · 58 = 132x + 406x = 538x g.</p>\n<p>538x = 560 → x = 1,041.</p>\n<p>Liczby moli:</p>\n<ul><li>n_propan = 3 · 1,041 = 3,123 mol.</li><li>n_butan = 7 · 1,041 = 7,287 mol.</li></ul>\n<p>Mechanizm: energia spalania</p>\n<p>Energia wydzielona = (-) ΔH × liczba moli:</p>\n<p>$$E = |\\Delta H_{propan}| \\cdot n_{propan} + |\\Delta H_{butan}| \\cdot n_{butan}$$</p>\n<p>$$E = 2219 \\cdot 3,123 + 2878 \\cdot 7,287$$</p>\n<p>$$E = 6929 + 20972 = 27901 \\text{ kJ}$$</p>\n<p>E ≈ 27 900 kJ lub 27,9 MJ.</p>\n<p>Porównanie z innymi paliwami</p>\n<p>Paliwo | Energia (kJ/L)<br>Benzyna | ~32 000 kJ/L<br>LPG letni | ~27 900 kJ/L (zadanie!)<br>LPG zimowy (więcej propanu) | ~26 000 kJ/L (propan ma niższą gęstość energii na L)<br>Diesel | ~36 000 kJ/L<br>Bioethanol E85 | ~21 000 kJ/L<br>Drewno | ~15 000 kJ/L<br>Bateria Li-ion | ~1 000 kJ/L (znacznie mniej!)</p>\n<p>LPG ma niższą gęstość energii niż benzyna, ale jest tańszy i ma niższe emisje CO₂/CO.</p>\n<p>Dlaczego &quot;letni&quot; vs &quot;zimowy&quot; LPG?</p>\n<p>Propan wrze w -42°C, butan w -1°C.</p>\n<p>Zimowy LPG (więcej propanu, 70:30): butan zamarza w mrozie → propan utrzymuje płynność.</p>\n<p>Letni LPG (więcej butanu, 30:70): butan tańszy, dobrze paruje w lecie. Zimą zamarzałby + nie parował.</p>\n<p>W Polsce regulacje wymagają różnych mieszanek dla różnych pór roku — ważne dla zapewnienia pracy silnika.</p>\n<p>Punktacja CKE</p>\n<ul><li>15. 2 pkt:</li><li>1 pkt: obliczenia liczby moli propanu i butanu.</li><li>1 pkt: poprawna energia ≈ 27 900 kJ (±200).</li></ul>\n<p>Po co to umieć</p>\n<p>LPG (Liquefied Petroleum Gas) w Polsce:</p>\n<ul><li>~20% samochodów ma instalację LPG.</li><li>Sprężony do ~5 atm (skroplony) w zbiornikach.</li><li>Tańsze od benzyny o ~50%, ale mniej energii na litr.</li><li>Niższe emisje CO₂, PM2.5, NOx.</li></ul>\n<p>Termochemia w inżynierii:</p>\n<ul><li>Bilans energii elektrowni cieplnych (~30-40% sprawność).</li><li>Projektowanie silników (Carnot, Otto, Diesel).</li><li>Domowe ogrzewanie: gaz ziemny (CH₄) vs LPG vs węgiel vs olej.</li></ul>\n<p>Spalanie zupełne vs niezupełne:</p>\n<ul><li>Zupełne (z O₂ w nadmiarze): C_nH_m + O₂ → CO₂ + H₂O. Maksimum energii.</li><li>Niezupełne (brak O₂): C_nH_m → CO (toksyczny!) lub sadza C. Mniej energii + zatrucia.</li></ul>\n<p>Standardowe entalpie tworzenia/spalania = wartości tabelaryczne w tablicach chemicznych. Wymagane na maturze + w obliczeniach inżynierskich.</p>\n<p>Bomba kalorymetryczna (urządzenie laboratoryjne) — eksperymentalne mierzenie ΔH_c. Próbka spalana w O₂, ciepło absorbowane przez wodę, T mierzona → ΔH_c obliczane.</p>\n<p>Globalne emisje CO₂ z paliw kopalnych (2024):</p>\n<ul><li>36 mld ton CO₂/rok.</li><li>~25% z transportu (benzyna, diesel, LPG).</li><li>Łączna efektywność spalania paliw kopalnych ≈ 35%.</li></ul>\n<p>Typowy błąd: Pułapka — pomylenie stosunku molowego z masowym. Stosunek 30:70 to <strong>mol</strong> (n), nie masa. Trzeba obliczyć masy z mas molowych. Pułapka — pomylenie znaku ΔH. ΔH_spalania &lt; 0 (egzotermiczne). <strong>Energia wydzielona = |ΔH|</strong> (wartość bezwzględna, dodatnia liczba). Pułapka — pomyłka w gęstości. ρ = 0,56 g/cm³, V = 1000 cm³ → m = 560 g. NIE 0,56 kg (= 560 g, tak samo, ale w innym kontekście).</p>"},{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p><strong>\\(\\boxed{E \\approx 27\\,900 \\text{ kJ}}\\)</strong></p>\n<h4>Sposób 1 - Przez liczbę moli każdego składnika</h4>\n<p><strong>Krok 1: Masa 1 dm³ letniego LPG.</strong><br>\\[m = d \\cdot V = 0{,}56 \\text{ g/cm}^3 \\cdot 1000 \\text{ cm}^3 = 560 \\text{ g}\\]</p>\n<p><strong>Krok 2: Stosunek molowy 30:70 (propan:butan), masy molowe (str. 15 karty):</strong><br>\\[M_{\\text{propan}} = 3 \\cdot 12 + 8 \\cdot 1 = 44 \\text{ g/mol}\\]<br>\\[M_{\\text{butan}} = 4 \\cdot 12 + 10 \\cdot 1 = 58 \\text{ g/mol}\\]</p>\n<p>Układ równań: \\(n_{\\text{prop}} = \\frac{3}{7}n_{\\text{but}}\\) (bo 30:70 = 3:7).<br>Masa: \\(44 \\cdot n_{\\text{prop}} + 58 \\cdot n_{\\text{but}} = 560\\).</p>\n<p>Podstawiamy: \\(44 \\cdot \\frac{3}{7}n_{\\text{but}} + 58 \\cdot n_{\\text{but}} = 560\\)<br>\\[18{,}857 n_{\\text{but}} + 58 n_{\\text{but}} = 560\\]<br>\\[76{,}857 n_{\\text{but}} = 560\\]<br>\\[n_{\\text{but}} = 7{,}286 \\text{ mol}, \\quad n_{\\text{prop}} = 3{,}123 \\text{ mol}\\]</p>\n<p><strong>Krok 3: Energia spalania.</strong><br>\\[E = n_{\\text{but}} \\cdot 2878 + n_{\\text{prop}} \\cdot 2219\\]<br>\\[E = 7{,}286 \\cdot 2878 + 3{,}123 \\cdot 2219 = 20\\,968 + 6\\,930 \\approx 27\\,900 \\text{ kJ}\\]</p>\n<h4>Sposób 2 - Z założenia 1 mol mieszaniny</h4>\n<p><strong>Krok 1:</strong> Załóż 0,3 mol propanu + 0,7 mol butanu (1 mol mieszaniny).</p>\n<p>Energia: \\(E_1 = 0{,}3 \\cdot 2219 + 0{,}7 \\cdot 2878 = 665{,}7 + 2014{,}6 = 2680 \\text{ kJ}\\)</p>\n<p>Masa: \\(m_1 = 0{,}3 \\cdot 44 + 0{,}7 \\cdot 58 = 13{,}2 + 40{,}6 = 53{,}8 \\text{ g}\\)</p>\n<p>Objętość: \\(V_1 = 53{,}8 / 0{,}56 = 96{,}1 \\text{ cm}^3\\)</p>\n<p><strong>Krok 2: Skala do 1000 cm³.</strong><br>\\[E = 2680 \\cdot \\frac{1000}{96{,}1} = 27\\,888 \\approx 27\\,900 \\text{ kJ}\\] ✓</p>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<p>📖 <strong>Karta wzorów str. 13 - Standardowa entalpia spalania:</strong></p>\n<ul><li>propan: -2219 kJ/mol</li><li>butan: -2878 kJ/mol</li></ul>\n<p>📖 <strong>Karta wzorów str. 15 - Układ okresowy:</strong> \\(M(C) = 12{,}01\\), \\(M(H) = 1{,}008\\) → \\(M(\\ce{C3H8}) = 44\\), \\(M(\\ce{C4H10}) = 58\\).</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Klucz CKE: podanie wyniku ze ZNAKIEM MINUS (np. -27 900 kJ) skutkuje utratą 1 pkt. &quot;Energia wydzielona&quot; jest dodatnia z punktu widzenia otoczenia.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Stosunek 30:70 to molowy, NIE wagowy - częsty błąd.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Jednostka kJ (NIE kJ/mol) - w zadaniu chodzi o całkowitą energię, nie molową.</blockquote>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<p>Zadanie za 0-2 pkt.</p>\n<ul><li><strong>2 pkt</strong> - zastosowanie poprawnej metody, poprawne obliczenia i podanie wyniku (ok. 27 900 kJ).</li><li><strong>1 pkt</strong> - poprawna metoda z bledami rachunkowymi LUB wynik z jednostka inna niz kJ ALBO poprawne obliczenie liczby moli C3H8 i C4H10 w 1 dm3 letniego LPG.</li><li><strong>0 pkt</strong> - bledna metoda albo brak rozwiazania.</li></ul>\n<p>Uwaga CKE: podanie wyniku koncowego ze znakiem minus skutkuje utrata 1 pkt.</p>"}]}